RU153204U1

RU153204U1 - HEATING BOILER

Info

Publication number: RU153204U1
Application number: RU2014142555/06U
Authority: RU
Inventors: Константин Владимирович Лысов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Вольф"
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2015-07-10

Abstract

1. Котел отопительный, содержащий корпус, в котором размещена загрузочная камера газогенерации, и связанная с ней форсункой камера сгорания, соединенная с размещенными в водяной рубашке нижним дымовым каналом и с трубами теплообменника, соединенного с дымоходом, и регулятор подачи воздуха, снабжен датчиком температуры теплоносителя, а регулятор подачи воздуха выполнен в виде управляемых шиберов переменного проходного сечения и блока автоматического управления, причем загрузочная камера газогенерации соединена с атмосферой через один управляемый шибер, а камера сгорания соединена с атмосферой через другой, подключенный к форсунке, управляемый шибер, при этом блок автоматического управления связан с датчиком температуры и выполнен с возможностью раздельного управления шиберами загрузочной камеры газогенерации и камеры сгорания.2. Котел по п. 1, отличающийся тем, что трубы теплообменника снабжены расположенными внутри них турбулизаторами.3. Котел по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен вытяжным вентилятором, размещенным перед дымоходом и подключенным к блоку автоматического управления с возможностью включения-выключения или изменения скорости вращения по температуре дымовых газов.4. Котел по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен контуром защиты от перегрева с автоматическим клапаном, выполненным с возможностью подачи холодной воды в этот контур.5. Котел по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что загрузочная камера газогенерации расположена над камерой сгорания, а трубы теплообменника установлены вертикально с одной стороны от этих камер.6. Котел по любому из пп. 1 и 2, отличающи1. A heating boiler, comprising a housing in which a gas generation loading chamber is located, and a combustion chamber connected to it by a nozzle, connected to a lower chimney placed in a water jacket and to pipes of a heat exchanger connected to a chimney, and an air supply regulator is equipped with a heat carrier temperature sensor and the air supply regulator is made in the form of controlled gates of variable flow cross section and an automatic control unit, moreover, the gas generation loading chamber is connected to the atmosphere through one controlled gate, and the combustion chamber is connected to the atmosphere through another controlled gate, connected to the nozzle, while the automatic control unit is connected to the temperature sensor and is capable of separately controlling the gate valves of the gas generation charging chamber and the combustion chamber. 2. The boiler according to claim 1, characterized in that the heat exchanger tubes are provided with turbulators located inside them. 3. The boiler according to any one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that it is equipped with an exhaust fan located in front of the chimney and connected to an automatic control unit with the ability to turn on / off or change the speed of rotation in accordance with the temperature of the flue gases. 4. The boiler according to any one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that it is equipped with an overheat protection circuit with an automatic valve configured to supply cold water to this circuit. The boiler according to any one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that the charging chamber of the gas generation is located above the combustion chamber, and the heat exchanger tubes are installed vertically on one side of these chambers. The boiler according to any one of paragraphs. 1 and 2, distinguishing

Description

Полезная модель относится к энергетике, в частности, к оборудованию для отопления индивидуальных жилых домов и производственных помещений, а также снабжения горячей водой для хозяйственных нужд объектов, на которых отсутствует централизованное теплоснабжение. Заявляемый пиролизный котел - разновидность котла, в котором горючий материал (например, дрова) и выходящие из него летучие вещества сгорают раздельно.The utility model relates to the energy sector, in particular, to equipment for heating individual residential buildings and industrial premises, as well as hot water supply for household needs of facilities where there is no centralized heat supply. The inventive pyrolysis boiler is a type of boiler in which combustible material (for example, firewood) and volatile substances coming out of it are burned separately.

Известен котел газогенераторно-пиролизный, состоящий из системы рециркуляции газов, включающей камеру догорания (пиролиза) с дымоходом и дымоотводом, патрубки воздухозабора и выброса парогазовой смеси из генератора пара и камеры генерации, отличающийся тем, что округлая форма котла определяет однородность температуры поверхности и теплоносителя, что служит увеличению ресурса изделия, а защита от выгорания внутренних стенок котла - за счет отбора тепла водяным контуром по периметру, а трубы, обеспечивающие подачу воздуха и пара, защищены от выгорания паровоздушной рубашкой (RU 79328).A gas-pyrolysis boiler is known, consisting of a gas recirculation system including a afterburning (pyrolysis) chamber with a chimney and chimney, air intake pipes and a gas-vapor mixture ejected from a steam generator and a generation chamber, characterized in that the round shape of the boiler determines the uniformity of the surface and heat carrier temperature, which serves to increase the life of the product, and the protection against burnout of the internal walls of the boiler is due to heat extraction by the water circuit along the perimeter, and the pipes providing air and steam are protected s from burning by a steam jacket (RU 79328).

Известен отопительный котел, включающий корпус, имеющий на боковых верхней и задней поверхностях камеру-рубашку, для водного теплоносителя, на передней части загрузочную дверцу, дверцу регулировки подачи воздуха, полку для колосников, камеру сгорания твердого топлива, отличающийся наличием на корпусе передней камеры вторичного воздуха, наличием нижней камеры вторичного воздуха, с наличием дополнительной камеры сжигания отходящих газов, наличием в верху камеры сгорания твердого топлива нижней направляющей отходящих газов, наличием трубы подвода вторичного воздуха с пламягасителями, объединенной с передней камерой вторичного воздуха, наличием верхней направляющей отходящих газов для направления их через камеру отвода (RU 128294).A heating boiler is known, including a housing having a jacket chamber on the lateral upper and rear surfaces for a water coolant, a loading door, an air supply adjustment door, a grate shelf, a solid fuel combustion chamber, characterized by the presence of secondary air on the housing, on the front side , by the presence of a lower secondary air chamber, with the presence of an additional exhaust gas combustion chamber, by the presence of a solid exhaust fuel combustion chamber at the top of the lower exhaust gas guide, by the presence of to the secondary air inlet with plamyagasitelyami combined with the front chamber of the secondary air, the presence of the upper guide rail for guiding the flue gases of the retraction chamber (RU 128294).

Известен пиролизный котел, содержащий вертикально ориентированный корпус с входом для подачи топлива и выходом для отработанных газов, в нижней части корпуса расположена камера горения, сообщенная с входом для подачи топлива, и расположенная над ней, по меньшей мере, одна камера дожита, сообщенная с камерой горения, при этом камеры образованы горизонтально ориентированными перегородками, в средней части корпуса размещен блок подачи вторичного воздуха в камеру дожига, выполненный с возможностью распределения воздуха по объему камеры, а также теплообменный блок, при этом все стенки корпуса выполнены двойными с внешней изоляцией, отличающийся тем, что он содержит две камеры дожита, установленные одна над другой, при этом объем верхней камеры дожита составляет от 8 до 20% от объема нижней камеры дожига, а для подачи вторичного воздуха в камеру дожига использованы инжекторы, в верхней части камеры горения размещен слой катализатора (RU 136139).Known pyrolysis boiler containing a vertically oriented housing with an input for supplying fuel and an outlet for exhaust gases, in the lower part of the housing there is a combustion chamber in communication with the input for supplying fuel, and located at least one chamber survived in communication with the camera combustion, while the chambers are formed by horizontally oriented partitions, in the middle part of the housing there is a block for supplying secondary air to the afterburner, configured to distribute air throughout the chamber, and as well as a heat exchange unit, while all the walls of the casing are double with external insulation, characterized in that it contains two survival chambers installed one above the other, while the volume of the upper survival chamber is from 8 to 20% of the volume of the lower afterburner, and for the secondary air supply to the afterburner used injectors, in the upper part of the combustion chamber there is a catalyst layer (RU 136139).

Наиболее близким к заявляемому является пиролизный котел с воздушным коллектором в зоне горения, содержащий корпус из листового металла, в котором размещены пиролизная камера, теплообменник и зольный отсек с поддувалом, причем пиролизная камера имеет колосниковую решетку и дверцы загрузочного люка, проема топки и зольного отсека, и блок управления, связанный с элементами системы отопления, при этом листовой металл корпуса, пиролизная камера и теплообменник образуют внешнюю водяную рубашку, а теплообменник состоит из секций, соединенных с системой рециркуляции жидкого теплоносителя, между секциями образован дымоход, а в котле смонтирована система подачи воздуха, включающая в себя воздухонагнетатель и воздуховоды и имеющая дымоотвод с вытяжной трубой, воздухонагнетатель снабжен регулятором подачи воздуха, пиролизная камера и теплообменник сопряжены и разнесены в горизонтальной плоскости, при этом пиролизная камера расположена с передней, а прикрепленный к ней теплообменник размещен с задней стороны котла и имеет внутреннюю, наружную и, по меньшей мере, одну среднюю секции, которые расположены вертикально, причем внутренняя и наружная секции закрыты сверху, средняя секция сверху соединена с верхней частью внешней водяной рубашки, а все секции с боков соединены с внешней водяной рубашкой, при этом внутренняя секция, сопряженная с пиролизной камерой, является внутренней водяной рубашкой, образованной распорками между теплообменником и пиролизной камерой, а все секции снизу имеют донышки, при этом упомянутая колосниковая решетка выполнена из труб, отверстия которых с обоих концов сообщены с внешней водяной рубашкой, загрузочный люк размещен на наклонной поверхности, выполненной в верхней части корпуса, на которой над пиролизной камерой и над теплообменником выполнены люки для их прочистки, охваченные одной общей герметично соединенной с листом корпуса рамкой, снабженной крышкой, разъемно соединенной с последней посредством резьбового соединения, при этом крышка с внутренней стороны снабжена прокладкой из термостойкого материала, в нижней части корпуса со стороны теплообменника смонтировано кольцо, один торец которого приварен к теплообменнику, а на другом торце разъемно закреплена крышка со сливной пробкой, при этом средство подачи воздуха в пиролизную камеру выполнено в виде основных коробов П-образного поперечного сечения, прикрепленных открытой частью к боковым сторонам листов обшивки изнутри пиролизной камеры и имеют вертикальный ряд сквозных отверстий, выполненных в закрытой части коробов, торцы которых загерметизированы сверху заглушками, причем в нижней части указанных коробов выполнены входные отверстия, соединенные с зольным отсеком, имеющим отверстие для соединения с вспомогательным воздуховодом, на котором размещен воздухонагнетатель, при этом дверцы в зольном отсеке, в проемах топки и загрузочного люка пиролизной камеры шарнирно прикреплены одной стороной к корпусу и снабжены резьбовой рукояткой, сопряженной с вырезом в пластине, прикрепленной к дверце, и с резьбовым пальцем, шарнирно прикрепленным к корпусу, причем каждая дверца с внутренней стороны имеет слои: усилитель, жаростойкий шнур, асбестовые листы и огнезащитный лист, сопрягаемые с рамкой дверцы в ее закрытом состоянии (RU 139113, прототип).Closest to the claimed one is a pyrolysis boiler with an air collector in the combustion zone, containing a sheet metal body in which a pyrolysis chamber, a heat exchanger and an ash compartment with a blower are located, the pyrolysis chamber having a grate and doors of a loading hatch, a furnace opening and an ash compartment, and a control unit associated with the elements of the heating system, while the sheet metal of the body, the pyrolysis chamber and the heat exchanger form an external water jacket, and the heat exchanger consists of sections connected with a liquid coolant recirculation system, a chimney is formed between the sections, and an air supply system is installed in the boiler, including an air blower and air ducts and a chimney with an exhaust pipe, the air blower is equipped with an air supply regulator, the pyrolysis chamber and the heat exchanger are paired and spaced horizontally, with the pyrolysis chamber is located on the front, and the heat exchanger attached to it is located on the rear side of the boiler and has an inner, outer and at least one middle sections that are arranged vertically, with the inner and outer sections closed at the top, the middle section at the top connected to the top of the outer water jacket, and all sections on the sides connected to the outer water jacket, while the inner section paired with the pyrolysis chamber is an inner water jacket formed by spacers between the heat exchanger and the pyrolysis chamber, and all sections below have bottoms, while the above-mentioned grate is made of pipes, the openings of which are connected at both ends from the external With a different jacket, the loading hatch is located on an inclined surface made in the upper part of the housing, on which hatches for cleaning are made above the pyrolysis chamber and above the heat exchanger, covered by one common frame, which is hermetically connected to the housing sheet, provided with a lid that is detachably connected to the latter by a threaded connection moreover, the lid on the inside is provided with a gasket of heat-resistant material, a ring is mounted in the lower part of the casing from the heat exchanger side, one end of which is welded to a ploboobmennik, and on the other end, a lid with a drain plug is detachably fixed, while the means for supplying air to the pyrolysis chamber is made in the form of main U-shaped cross-sections, attached by the open part to the sides of the skin sheets from the inside of the pyrolysis chamber and have a vertical row of through holes made in the closed part of the ducts, the ends of which are sealed on top with plugs, and in the lower part of these ducts are made inlet openings connected to the ash compartment having an opening for connecting to the auxiliary duct, on which the air blower is located, while the doors in the ash compartment, in the openings of the furnace and the loading hatch of the pyrolysis chamber are pivotally attached to one side of the casing and equipped with a threaded handle mated to a cutout in the plate attached to the door and a threaded finger pivotally attached to the body, each door on the inside having layers: an amplifier, a heat-resistant cord, asbestos sheets and a fireproof sheet mating with the door frame in its closed state (RU 139 113, the prototype).

Недостатком известных котлов является низкий коэффициент полезного действия (КПД), обусловленный неоптимальными параметрами пиролиза различных видов твердого топлива (горючего материала) вследствие отсутствия возможности их независимого регулирования для камер загрузки и сгорания.A disadvantage of the known boilers is the low efficiency (Efficiency), due to non-optimal pyrolysis parameters of various types of solid fuel (combustible material) due to the lack of the possibility of their independent regulation for the loading and combustion chambers.

Технической задачей заявленной полезной модели является создание эффективного котла отопительного, а также расширение арсенала пиролизных котлов отопительных.The technical task of the claimed utility model is to create an effective heating boiler, as well as expanding the arsenal of pyrolysis heating boilers.

Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, заключается в повышении коэффициент полезного действия (КПД) выше 50% при использовании различных видов горючих материалов, в частности, древесины, отходов древесной промышленности (щепа, опилки) бумажных отходов, брикетов из древесины или торфа и др., за счет оптимизации параметров пиролиза для каждого твердого топлива благодаря регулированию шиберами дозированной подачи воздуха в камеры загрузки и сгорания.The technical result, which provides a solution to the problem, is to increase the coefficient of performance (COP) above 50% when using various types of combustible materials, in particular wood, wood industry waste (wood chips, sawdust) of paper waste, briquettes from wood or peat, etc. ., by optimizing the pyrolysis parameters for each solid fuel due to the regulation of the dosed air supply to the loading and combustion chambers with gates.

Сущность полезной модели состоит в том, что котел отопительный содержит корпус, в котором размещена загрузочная камера газогенерации, и, связанная с ней форсункой камера сгорания, соединенная с размещенными в водяной рубашке нижним дымовым каналом и с трубами теплообменника, соединенного с дымоходом, и регулятор подачи воздуха, снабжен датчиком температуры теплоносителя, а регулятор подачи воздуха выполнен в виде управляемых шиберов переменного проходного сечения и блока автоматического управления, причем загрузочная камера газогенерации соединена с атмосферой через один управляемый шибер, а камера сгорания соединена с атмосферой через другой, подключенный к форсунке, управляемый шибер, при этом блок автоматического управления связан с датчиком температуры и выполнен с возможностью раздельного управления шиберами загрузочной камеры газогенерации и камеры сгорания.The essence of the utility model consists in the fact that the heating boiler contains a housing in which a gas generation loading chamber is located, and a combustion chamber connected to it by an nozzle, connected to a lower smoke channel placed in a water jacket and to pipes of a heat exchanger connected to a chimney, and a flow regulator air, is equipped with a temperature sensor for the coolant, and the air supply regulator is made in the form of controlled gates of variable flow cross section and an automatic control unit, and the gas generator loading chamber ation connected with the atmosphere through one controllable slide valve, and the combustion chamber is connected to atmosphere via the other connected to the nozzle, with gate, the automatic control unit is connected to a temperature sensor and configured to separate control vanes gasification and combustion loading chamber.

Предпочтительно, трубы теплообменника снабжены расположенными внутри них турбулизаторами.Preferably, the heat exchanger tubes are provided with turbulators located inside them.

Предпочтительно, котел снабжен вытяжным вентилятором, размещенным перед дымоходом и подключенным к блоку автоматического управления с возможностью включения-выключения или изменения скорости вращения по температуре дымовых газов.Preferably, the boiler is equipped with an exhaust fan located in front of the chimney and connected to an automatic control unit with the ability to turn on or off or change the speed of rotation according to the temperature of the flue gases.

Предпочтительно, котел снабжен контуром защиты от перегрева с автоматическим клапаном, выполненным с возможностью подачи холодной воды в этот контур.Preferably, the boiler is equipped with an overheat protection circuit with an automatic valve configured to supply cold water to this circuit.

Предпочтительно, загрузочная камера газогенерации расположена над камерой сгорания, а трубы теплообменника установлены вертикально с одной стороны от этих камер.Preferably, the gas generation feed chamber is located above the combustion chamber, and the heat exchanger tubes are mounted vertically on one side of these chambers.

Предпочтительно, дымоход выполнен с заслонкой, размещенной выше вытяжного вентилятора.Preferably, the chimney is made with a shutter placed above the exhaust fan.

Предпочтительно, загрузочная камера газогенерации и камера сгорания снабжены футеровкой из огнеупорных кирпичей.Preferably, the gas generation feed chamber and the combustion chamber are provided with a refractory brick lining.

Предпочтительно, загрузочная камера газогенерации снабжена дверцей загрузки и дверцей розжига и чистки, камера сгорания снабжена дверцей, а теплообменник - очистительными лючками.Preferably, the gas generation loading chamber is provided with a loading door and an ignition and cleaning door, the combustion chamber is provided with a door, and the heat exchanger has cleaning hatches.

При этом корпус выполнен сварным из стали и снабжен тепло-, звукоизоляцией.In this case, the housing is made of welded steel and is equipped with heat and sound insulation.

На чертеже фиг. 1 изображен котел отопительный с частичным разрезом, на фиг. 2 - разрез A-A по фиг. 1, на фиг. 3 - разрез B-B по фиг. 2, на фиг. 4 - разрез A-A по фиг. 2.In the drawing of FIG. 1 shows a heating boiler with a partial section, in FIG. 2 is a section A-A of FIG. 1, in FIG. 3 is a section B-B of FIG. 2, in FIG. 4 is a section A-A of FIG. 2.

Котел отопительный содержит корпус 26, в котором размещена загрузочная камера 1 газогенерации, и, связанная с ней форсункой 3 камера 2 сгорания пиролизных газов, соединенная с размещенными в водяной рубашке 4 нижним дымовым каналом и с трубами теплообменника 5, соединенного с дымоходом 11.The heating boiler contains a housing 26, in which a gas generation boot chamber 1 is placed, and a pyrolysis gas combustion chamber 2 connected to it by a nozzle 3 and connected to a lower smoke channel located in the water jacket 4 and to pipes of the heat exchanger 5 connected to the chimney 11.

Котел снабжен датчиком 30 температуры теплоносителя (рабочего агента), а также регулируемыми (управляемыми) шиберами 22, 23 переменного проходного сечения и электронным блоком 25 автоматического управления. Загрузочная камера 1 газогенерации соединена с атмосферой через, по меньшей мере, один управляемый шибер 22, а камера 2 сгорания соединена с атмосферой через, по меньшей мере, один - другой, подключенный к форсунке 3, управляемый шибер 23. На фиг. 3 котел изображен с двумя шиберами 22 камеры 1 и с двумя шиберами 23 форсунки 3 и камеры 2, выполняющими функцию регулятора подачи воздуха.The boiler is equipped with a temperature sensor 30 of the coolant (working agent), as well as adjustable (controlled) gates 22, 23 of variable flow area and an electronic control unit 25. The gas generation charging chamber 1 is connected to the atmosphere through at least one controlled gate 22, and the combustion chamber 2 is connected to the atmosphere through at least one other connected to the nozzle 3, controlled gate 23. In FIG. 3, the boiler is shown with two gates 22 of chamber 1 and with two gates 23 of nozzle 3 and chamber 2, which perform the function of air supply regulator.

Блок 25 автоматического управления снабжен программируемым процессором и резервным (буферным) источником электропитания и установлен на корпусе 26 и связан с датчиком 30 температуры и выполнен с возможностью раздельного управления шиберами 22, 23 загрузочной камеры 1 газогенерации и камеры 2 сгорания.The automatic control unit 25 is equipped with a programmable processor and a backup (buffer) power source and is mounted on the housing 26 and connected to the temperature sensor 30 and is configured to separately control the shutters 22, 23 of the gas generation boot chamber 1 and the combustion chamber 2.

Трубы теплообменника 5 снабжены расположенными внутри них турбулизаторами 15.The pipes of the heat exchanger 5 are equipped with turbulators 15 located inside them.

Котел снабжен вытяжным вентилятором 12, размещенным перед дымоходом 11 и подключенным к блоку 25 автоматического управления с возможностью включения-выключения или изменения скорости вращения по температуре дымовых газов.The boiler is equipped with an exhaust fan 12 located in front of the chimney 11 and connected to the automatic control unit 25 with the ability to turn on / off or change the speed of rotation according to the temperature of the flue gases.

Котел снабжен контуром защиты от перегрева с автоматическим предохранительным клапаном 27, выполненным с возможностью подачи холодной воды в этот контур через патрубки 19, 20.The boiler is equipped with an overheat protection circuit with an automatic safety valve 27, configured to supply cold water to this circuit through pipes 19, 20.

Загрузочная камера 1 газогенерации расположена над камерой 2 сгорания, а трубы теплообменника 5 установлены вертикально с одной стороны от этих камер 1 и 2.The gas generation charging chamber 1 is located above the combustion chamber 2, and the pipes of the heat exchanger 5 are mounted vertically on one side of these chambers 1 and 2.

Дымоход 11 выполнен с заслонкой 16, размещенной выше вытяжного вентилятором 12 в параллельном заслонке 16 канале.The chimney 11 is made with a damper 16 located above the exhaust fan 12 in a parallel damper 16 channel.

Загрузочная камера 1 газогенерации и камера 2 сгорания снабжены футеровкой 6 из шамотных (огнеупорных) кирпичей.The loading chamber 1 for gas generation and the combustion chamber 2 are provided with a lining 6 of fireclay (refractory) bricks.

Загрузочная камера 1 газогенерации снабжена дверцей 8 загрузки и дверцей 9 розжига и чистки, камера 2 сгорания снабжена дверцей 10, а теплообменник 5 - очистительными лючками 13, 14.The loading chamber 1 of gas generation is equipped with a loading door 8 and a door 9 of ignition and cleaning, the combustion chamber 2 is equipped with a door 10, and the heat exchanger 5 is equipped with cleaning hatches 13, 14.

Корпус 26 выполнен сварным из стали, снабжен тепло-, звукоизоляцией, и выполнен с возможностью подключения автоматического воздухоотводчика 28 и манометра 29.The housing 26 is made of welded steel, is provided with heat and sound insulation, and is configured to connect an automatic air vent 28 and a pressure gauge 29.

Котел отопительный работает следующим образом.The heating boiler operates as follows.

В камеру 1 закладываются через дверцу 8 горючие материалы, например, дрова, и поджигаются через дверцу 9 при открытой заслонке 16. Когда горючее разгорится заслонка 16 закрывается и включается вентилятор 12. В камере 1 происходит обугливание и газификация - выделение древесного газа, то есть собственно пиролиз. Горение происходит с ограниченной дозированной подачей воздуха через шибер 22, настроенный в соответствии с используемым видом (и присущей ему влажностью) горючего материала. Выделяющийся в процессе горения газ (углеводороды, угарный газ и водород, плюс азот из первичного воздуха) проходит через форсунку 3, где смешивается с дозированным воздухом, поступающим через шибер 23, кокс остается в камере 1.In the chamber 1, combustible materials, for example, firewood, are put in through the door 8 and are ignited through the door 9 with the shutter 16 open. When the shutter 16 is lit up, the fan 12 is turned on and the chamber 12 is turned on. Carbonization and gasification occurs - wood gas is released, i.e. pyrolysis. Combustion occurs with a limited metered air supply through the gate 22, configured in accordance with the type of use (and its inherent humidity) of the combustible material. The gas released during the combustion process (hydrocarbons, carbon monoxide and hydrogen, plus nitrogen from the primary air) passes through the nozzle 3, where it is mixed with the metered air entering through the gate 23, the coke remains in the chamber 1.

Образованная горючая смесь сгорает в камере 2 с высокой температурой газов до 1200°C. Высокотемпературная смесь через топочную щель в задней стенке камеры 2 поступает под водоохлаждаемый ПОД котла и проходит по нижнему дымовому каналу, далее через боковые дымоходы и теплообменник 5 удаляются через дымоход 11.The resulting combustible mixture burns in chamber 2 with a high gas temperature of up to 1200 ° C. The high-temperature mixture through the furnace slit in the rear wall of the chamber 2 enters under the water-cooled UNIT of the boiler and passes through the lower smoke channel, then through the side chimneys and the heat exchanger 5 are removed through the chimney 11.

Процесс сгорания существенно зависит от используемого горючего материала. К примеру, 1 кг древесины с влажностью 15-25% обладает теплотой сгорания около 4 кВт/час, то же количество топлива с влажностью 25-40% - 3 кВт/час.The combustion process substantially depends on the combustible material used. For example, 1 kg of wood with a moisture content of 15-25% has a calorific value of about 4 kW / h, the same amount of fuel with a moisture content of 25-40% is 3 kW / h.

Смешивание кислорода воздуха, поступающего через шибер 23 с выделенным из древесины или иного материала газом приводит к горению последнего в камере 2 и позволяет получать тепловую энергию. При этом дозированное поступление воздуха через шибер 23 и взаимодействие газа с активным углеродом приводит к минимизации канцерогенных веществ и CO₂ в выводимых отработанных газах.Mixing the oxygen of the air entering through the gate 23 with the gas extracted from wood or other material leads to the combustion of the latter in the chamber 2 and allows thermal energy to be obtained. At the same time, the metered air intake through the gate 23 and the interaction of the gas with active carbon minimizes carcinogens and CO ₂ in the exhaust gases.

Внутренние части камер 1.2 защищает от высокотемпературных продуктов футеровка 6, обеспечивая долговечность котла в целом. Наружная изоляция уменьшает теплопотери и шум.The inner parts of chambers 1.2 are protected from high-temperature products by the lining 6, ensuring the longevity of the boiler as a whole. External insulation reduces heat loss and noise.

При прохождении топочных газов под днищем камеры 2 и через боковые проходы далее через трубы теплообменника 5 через водяную рубашку 4 высокотемпературные топочные газы отдают тепловую энергию теплоносителю (рабочему агенту) - воде, которая подается в систему отопления или горячего водоснабжения через патрубок 17 и возвращается через патрубок 18. По всей поверхности удлиненных дымовых каналов и труб теплообменника 5, имеющих большую поверхность теплоотдачи (соприкосновения с водой), достигается полная отдача энергии газов воде и уменьшается температура выхлопных газов. Турбулизаторы 15 замедляют прохождение горячих газов по трубам теплообменника 5 для увеличения теплоотдачи воде.When the flue gases pass under the bottom of the chamber 2 and through the side passages further through the pipes of the heat exchanger 5 through the water jacket 4, the high-temperature flue gases give thermal energy to the heat carrier (working agent) - water, which is supplied to the heating or hot water supply system through the pipe 17 and returns through the pipe 18. Over the entire surface of the elongated smoke channels and pipes of the heat exchanger 5 having a large heat transfer surface (contact with water), the complete energy transfer of gases to water is achieved and decreases exhaust gas temperature. Turbulizers 15 slow down the passage of hot gases through the pipes of the heat exchanger 5 to increase the heat transfer to the water.

Вентилятор 12 управляется блоком 25 и осуществляет удаление дымовых газов с поддержанием температуры горения, автоматически выключается при достижении заданной температуры. Контур защиты от перегрева с автоматическим предохранительным клапаном 27, при достижении критической температуры 85°C обеспечивает подачу холодной воды в котел, в этот контур, через патрубки 19, 20.The fan 12 is controlled by unit 25 and removes flue gases while maintaining the combustion temperature, and automatically turns off when the set temperature is reached. An overheat protection circuit with an automatic safety valve 27, upon reaching a critical temperature of 85 ° C, provides cold water to the boiler, into this circuit, through pipes 19, 20.

Регулируемый (подачей шибером 22 первичного воздуха в верхнюю камеру 1 и шибером 23 в нижнюю камеру 2) процесс горения позволяет работать с одной закладки данного котла достаточно длительное время, до 30 часов на дровах или до 6-7 дней на угле.The combustion process, regulated by the supply of primary air by the gate 22 to the upper chamber 1 and the gate 23 to the lower chamber 2, allows the burner to work from one tab of this boiler for a sufficiently long time, up to 30 hours on wood or up to 6-7 days on coal.

Параметры используемого горючего материала, количество его закладки и требуемая длительность горения могут быть заранее (программным образом) введены в процессор блока 25 автоматического управления и последний реализует с помощью шиберов 22, 23 оптимальную программу сжигания с учетом показаний датчика 30 без вмешательства персонала.The parameters of the combustible material used, the amount of its laying, and the required duration of combustion can be preliminarily (programmatically) entered into the processor of the automatic control unit 25 and the latter implements the optimal combustion program using the valves 22, 23 taking into account the readings of the sensor 30 without personnel intervention.

Благодаря регулируемому дозированному поступлению воздуха в камеры 1 и 2 с помощью шиберов 22, 23, котел может работать в соответствующем горючему оптимальном режиме пиролиза, т.е. с максимально возможно полным сгоранием любого горючего материала и, следовательно, с максимальным КПД (свыше 50%) при использовании различных видов горючих материалов, имеющих разную присущую им влажность, в частности, твердых или сыпучих кусков угля, древесины, отходов древесной промышленности (щепа, опилки) бумажных отходов, брикетов из древесины или торфа и др.Due to the regulated dosed air flow into the chambers 1 and 2 using the sliders 22, 23, the boiler can operate in the corresponding fuel optimal pyrolysis mode, i.e. with the maximum possible complete combustion of any combustible material and, therefore, with a maximum efficiency (over 50%) when using various types of combustible materials having different moisture inherent to them, in particular, solid or loose pieces of coal, wood, wood industry waste (wood chips, sawdust) of paper waste, briquettes from wood or peat, etc.

Claims

1. A heating boiler, comprising a housing in which a gas generation loading chamber is located, and a combustion chamber connected to it by a nozzle, connected to a lower chimney placed in a water jacket and to pipes of a heat exchanger connected to a chimney, and an air supply regulator is equipped with a heat carrier temperature sensor and the air supply regulator is made in the form of controlled gates of variable flow cross section and an automatic control unit, moreover, the gas generation loading chamber is connected to the atmosphere through one controlled gate, and the combustion chamber is connected to the atmosphere through another controlled gate, connected to the nozzle, while the automatic control unit is connected to the temperature sensor and is capable of separately controlling the gate valves of the gas generation charging chamber and the combustion chamber.

2. The boiler according to claim 1, characterized in that the heat exchanger tubes are provided with turbulators located inside them.

3. The boiler according to any one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that it is equipped with an exhaust fan located in front of the chimney and connected to the automatic control unit with the ability to turn on / off or change the speed of rotation in temperature of the flue gases.

4. The boiler according to any one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that it is equipped with an overheat protection circuit with an automatic valve configured to supply cold water to this circuit.

5. The boiler according to any one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that the charging chamber of the gas generation is located above the combustion chamber, and the heat exchanger tubes are installed vertically on one side of these chambers.

6. The boiler according to any one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that the chimney is made with a damper placed above the exhaust fan.

7. The boiler according to any one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that the boot chamber of the gas generation and the combustion chamber are provided with a lining of refractory bricks.

8. The boiler according to any one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that the loading chamber of the gas generation is equipped with a loading door and a door of ignition and cleaning, the combustion chamber is equipped with a door, and the heat exchanger has cleaning hatches.

9. The boiler according to any one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that the housing is made of welded steel and provided with heat, sound insulation.